DE602005004662T2

DE602005004662T2 - AIRCRAFT ROTARY ENGINE WITH DEVICE FOR REDUCING THE DRIVE BEAM NOISE

Info

Publication number: DE602005004662T2
Application number: DE602005004662T
Authority: DE
Inventors: Jean-Paul Bonnet; Joel Delville; Peter Jordan; Estelle Laurendeau
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite de Poitiers
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite de Poitiers
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: EP1766218A1; US20100251724A1; ES2302228T3; BRPI0512457A; RU2373415C2; WO2006013243A1; CA2572698C; FR2872549A1; CA2572698A1; RU2007104170A; FR2872549B1; US8020368B2; DE602005004662D1; EP1766218B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Flugzeugtriebwerke und insbesondere auf Vorrichtungen zur Reduzierung des von den Flugzeugtriebwerken erzeugten Lärms.These The invention relates to the field of aircraft engines and in particular to devices for reducing the aircraft engines generated noise.

Die Lärmbelästigung durch ein Flugzeug tritt hauptsächlich in den Start- und Anflugphasen ein und geht insbesondere vom Flugzeugtriebwerk und dem Treibstrahl an seinem Ausgang aus.The noise pollution by an airplane occurs mainly in the take-off and landing phases and goes in particular from the aircraft engine and the propulsion jet at its exit.

Durch die zunehmende Belästigung der Anlieger von Flughäfen im Zusammenhang mit dem von den Motoren erzeugten Lärm, der durch die Zunahme des Verkehrs noch verstärkt wird, stellt die Lärmbegrenzung beim Start und Landen heutzutage, aber auch in der Zukunft, einen Forschungsweg größter Wichtigkeit dar.By the increasing harassment the resident of airports in connection with the noise generated by the engines, the increased by the increase in traffic, sets the noise limit at take-off and landing today, but also in the future, one Research path of greatest importance represents.

In der Tat ist in einer Passage im Kapitel 4 der OACI (Organisation de l'Aviation Civile Internationale) vorgesehen, ab dem 1. Januar 2006 eine Verringerung um 10 dB gegenüber dem Kapitel 3 vorzuschreiben.In The act is in a passage in Chapter 4 of the OACI (Organization de l'Aviation Civile International), from 1 January 2006 a reduction by 10 dB compared prescribed in Chapter 3.

Bis heute ist keine wirksame Methode verfügbar. Es gibt zwar Methoden, die hauptsächlich auf der Mischung der Treibstrahlen am Ausgang der Flugzeugtriebwerke beruhen, wobei die Treibstrahlen bestehen aus einem aus der Düse des Triebwerks austretenden heißen Primärstrahl und einem zwischen der äußeren Wand der Düse und der inneren Wand des Triebwerks abfließenden Sekundärstrahl zusammengesetzt sind, sie bleiben aber gegenüber der Reduzierung um die einigen geforderten Dezibel begrenzt.To no effective method is available today. There are methods the main ones on the mixture of the propulsion jets at the exit of the aircraft engines are based, with the propulsion jets consist of a emerging from the nozzle of the engine be called primary beam and one between the outer wall the nozzle and the inner wall of the engine effluent secondary jet composed are, but they stay with the Reduction limited by the few required decibels.

Aus dem früheren Stand der Technik sind insbesondere passive Methoden bekannt, die aus einer Änderung der Geometrie der Lippe des zu manipulierenden Strahls bestehen. Diese Vorrichtungen wie zum Beispiel die Keulenmischer und die Miniaturklappen, sind jedoch sehr schwierig abnehmbar.Out the former State of the art, in particular passive methods are known which from a change consist of the geometry of the lip of the beam to be manipulated. These devices, such as the club mixers and the miniature flaps, However, they are very difficult to remove.

Unter den aktiven Methoden zur Kontrolle der Mischung, die für Unterschallstrahlen oder Überschallstrahlen geeignet sind, findet man die Druckluft- oder mechanischen Wirkglieder. Da sich jedoch die Region der maximalen Aufnahmefähigkeit an der Ausgangslippe des Strahls befindet, sind die charakteristischen Skalen des Abflusses also sehr klein und mit sehr hohen Frequenzen. Diese Auflagen zusammen mit der Tatsache, daß die betroffene Region im Fall der Triebwerke von Handelsflugzeugen schwierig zugänglich ist, bedeuten, daß solche Vorrichtungen für die Kontrolle von Luftstrahlen schlecht für den Einsatz vor Ort geeignet sind.Under the active methods of controlling the mixture used for subsonic rays or supersonic rays are suitable, you will find the compressed air or mechanical actuators. However, since the region of maximum absorption located at the output lip of the beam, are the characteristic Scales of the drain so very small and with very high frequencies. These conditions, together with the fact that the affected region in the case the engines of commercial aircraft is difficult to access, mean that such Devices for the control of air jets badly suited for use on site are.

Eine gerade bei der NASA mit der Firma Boeing in Entwicklung stehende Methode besteht darin, an den Austrittskanten der Ausgänge der Motoren Sparren zu benutzen. Der Einsatz solcher Sparren weist jedoch eine Reihe Nachteile auf.A currently under development at NASA with Boeing Method is to use at the exit edges of the outputs Engines to use rafters. However, the use of such rafters shows a number of disadvantages.

Insbesondere durch die Tatsache der zum Motor hinzugefügten Masse in Verbindung mit ihrem Merkmal der Dauer fordern die Sparren einen Verlust an Schubkraft von 0,3% pro Motor, was also eine Verringerung der Leistungen mit sich bringt und sogar ein Überverbrauch während der gesamten Dauer der Strecke, wobei ihre Aktion in dieser Phase doch nutzlos ist.Especially by the fact of the mass added to the engine in connection with their characteristic of duration, the rafters require a loss of thrust of 0.3% per engine, which means a reduction in performance brings and even over-consumption while the entire duration of the track, with their action at this stage but useless.

Außerdem bedeuten die physischen Sparren eine „starre" Ausrüstung in seiner Geometrie: Die Sparren werden also so konfiguriert, daß sie für alle Betriebsarten des Flugzeugs ein zufriedenstellendes Leistungsniveau erreichen. Sie bieten einen nicht systematischen und für alle Betriebsarten optimierten Kompromiß. Da sich insbesondere der Motorbetrieb je nach Flugphase stark unterscheidet, ob es sich nun um einen Start, einen Anflug oder eine Landung eines Flugzeugs handelt, müßte die Geometrie der Sparren an die jeweilige Betriebsweise angepaßt sein.In addition, mean the physical rafters a "rigid" equipment in its geometry: The rafters are thus configured to work for all modes of the aircraft to reach a satisfactory level of performance. They offer a non-systematic and optimized for all modes of compromise. That I especially the engine operation differs greatly depending on the flight phase, whether it is a start, an approach or a landing The aircraft would have to Geometry of the rafters to be adapted to the respective mode of operation.

Um diesen letztgenannten Nachteil zu beheben, stehen andere Methoden, die Methoden des teilweisen Rückzugs genannt, im Moment in der Entwicklung. Unter diesen Methoden, die darin bestehen, die Eindringwinkel der Sparren zu ändern, besteht der Ansatz darin, Werkstoffe mit Formgedächtnis zu verwenden. Der Einsatz solcher Methoden bleibt jedoch relativ komplex und wenig anpassungsfähig.Around to remedy this last-mentioned disadvantage, other methods the methods of partial withdrawal called, at the moment in the development. Among these methods, the consist in changing the penetration angle of the rafters exists the approach is to use shape memory materials. The use However, such methods remain relatively complex and less adaptable.

Ferner ist aus dem Dokument FR-A-1 195 859 eine Düse bekannt, in der Hilfsstrahlen an der Austrittskante der Düse ausgestoßen werden, und zwar an um den Hauptstrahl herum verteilten Punkten. Diese Hilfsstrahlen sind in Richtung der Achse der Düse geneigt und haben außerdem eine tangentiale Komponente, so daß sie paarweise konvergieren können. Diese tangentiale Komponente ist jedoch sehr schwach, die Strahlen konvergieren in großer Entfernung vom Ausgang der Düse, typischerweise in einer Entfernung, die als notwendig von circa dem fünffachen Durchmesser der Düse.Further, from the document FR-A-1 195 859 A nozzle is known in which auxiliary jets are ejected at the trailing edge of the nozzle at points distributed around the main jet. These auxiliary beams are inclined in the direction of the axis of the nozzle and also have a tangential component, so that they can converge in pairs. However, this tangential component is very weak, the jets converge at a great distance from the exit of the nozzle, typically at a distance as necessary of about five times the diameter of the nozzle.

Im Dokument US-A-6 571 549 wird auch ein Verfahren zur Reduzierung des Lärms beschrieben, der durch eine Düse durch Ausstoß von gepulsten peripheren Hilfsstrahlen entsteht. Diese Strahlen sind gegenüber der Achse der Düse geneigt, aber in radialen Ebenen und ohne tangentiale Komponente. IN diesem Dokument werden also keine konvergierenden Strahlen beschrieben.In the document US-A-6,571,549 There is also described a method of reducing noise generated by a nozzle by ejecting pulsed peripheral auxiliary beams. These jets are inclined with respect to the axis of the nozzle, but in radial planes and without a tangential component. Thus, this document does not describe converging rays.

Im Dokument EP-A-1 493 912 wird die Kombination eines Systems mit flüssigen Sparren und einem konfigurierbaren Wärmebildschirm beschrieben. Wie im vorherigen Dokument sind die Hilfsstrahlen der flüssigen Sparren gegenüber der Achse des Hauptstrahls geneigt, es ist aber keine tangentiale Komponente vorgesehen. Die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung erfordert die Hinzufügung von mechanischen Teilen, was somit zu einem schwereren und schwierig einzusetzenden Motor führt.In the document EP-A-1 493 912 will the comm bination of a system with liquid rafters and a configurable thermal screen described. As in the previous document, the auxiliary jets of the liquid rafters are inclined with respect to the axis of the main jet, but no tangential component is provided. The device described in this document requires the addition of mechanical parts, thus resulting in a heavier and difficult-to-use motor.

Diese Erfindung soll also die Nachteile des früheren technischen Stands beheben, indem darin eine Vorrichtung zur Reduzierung des Lärms vorgeschlagen wird, die einfach im Einsatz ist und nur sehr wenig zusätzliche Masse bietet.These Invention is therefore intended to remedy the disadvantages of the previous technical state, by proposing therein a device for reducing the noise which is easy to use and very little extra Mass offers.

Diese Erfindung hat auch zum Ziel, eine Vorrichtung zur Reduzierung des Lärms vorzuschlagen, die je nach dem Motorbetrieb anpassungsfähig ist, wobei dieser je nachdem unterschiedlich ist, ob es sich um eine Startphase, den Anflug oder die Landung handelt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist insbesondere den Vorteil auf, während der Flugzeit nicht zu funktionieren, bei der eine solche Vorrichtung nutzlos ist, und also den Verbrauch nicht zu erhöhen.These The invention also aims to provide a device for reducing the To suggest noise that depending on the engine operation is adaptable, this depending on is different, whether it is a starting phase, the approach or the landing is about. The device according to the invention has in particular the advantage on while the flight time does not work, in which such a device is useless, and therefore not increase consumption.

Ziel dieser Erfindung ist es auch, eine Vorrichtung zur Reduzierung des Lärms anzubieten, die ohne große Veränderung des Vorhandenen auf die schon im Betrieb stehenden Motorausrüstungen montiert werden kann.aim It is also an object of this invention to provide a device for reducing the To offer noise the without big ones change of the existing mounted on the already in operation engine equipment can be.

Hierzu betrifft diese Erfindung einen Flugzeugreaktor mit einer Düse, die einen Treibstrahl ausstößt, oder die die Mündung von zwei Treibstrahlen umfaßt, wobei die besagte Düse einen oder zwei Ausgangskränze aufweist, die Störungsmittel des oder der besagten Primärstrahlen umfassen, die aus mindestens einem Paar Kanäle bestehen, durch die Luftstrahlen ausgestoßen werden, wobei die besagten Kanäle zum Ausgang der besagten Düse führen, wobei die Kanäle jedes Paars einer im Verhältnis zum anderen konvergierend angeordnet sind und am Ausgang ein Dreieck mit Zusammenwirkung der Luftstrahlen zu erzeugen, wobei die Kanäle jedes Paares einer im Verhältnis zum anderen am Ausgang der besagten Düse konvergieren, und dies nach einem oberen Konvergenzwinkel von zwischen 40 Grad und 70 Grad, und bevorzugt einem Konvergenzwinkel von 60 Grad.For this This invention relates to an aircraft reactor with a nozzle, the ejects a jet, or the mouth of two propulsion jets, the said nozzle one or two exit rings has, the interfering means of the said primary beam (s) comprise, which consist of at least one pair of channels, through the air jets pushed out be, with said channels to the exit of said nozzle lead, where the channels every pair of one in relation to others are arranged converging and at the output a triangle with interaction of the air jets to produce, with the channels each Couple in relationship on the other hand converge at the exit of said nozzle, and this after an upper convergence angle of between 40 degrees and 70 degrees, and preferably a convergence angle of 60 degrees.

Die betroffenen Erscheinungsbilder haben also einen viel kleineren Maßstab von circa einer Größenordnung als im Dokument FR-A-195 859 , denn die Konvergenz der Strahlen tritt in einer Entfernung von der Hälfte oder des Fünftels des Durchmessers der Düse in der Erfindung ein gegenüber dem fünffachen Durchmesser im vorgenannten Dokument.The affected appearances therefore have a much smaller scale of about one order of magnitude than in the document FR-A-195 859 because the convergence of the jets occurs at a distance of one half or one fifth of the diameter of the nozzle in the invention, as compared to five times the diameter in the aforementioned document.

Anscheinend werden in diesem Maßstab sowohl die Auswirkungen der flüssigen Sparren als auch des Wärmeschirms des Dokuments EP-A-1 493 912 erzielt.Apparently, both the effects of the liquid rafters and the heat shield of the document are on this scale EP-A-1 493 912 achieved.

Vorteilhafterweise sind die Kanäle auf dem Ausgangskranz angeordnet, um im Verhältnis zur Achse des Primärstrahls einen Eindringwinkel von zwischen 8 Grad und 40 Grad aufzuweisen und bevorzugt einen Eindringwinkel von 20 bis 35 Grad.advantageously, are the channels arranged on the output ring, in relation to the axis of the primary beam to have an intrusion angle of between 8 degrees and 40 degrees and preferably has a penetration angle of 20 to 35 degrees.

Vorteilhafterweise umfassen die Störungsmittel 1 bis 24 Kanalpaare.advantageously, include the interfering means 1 to 24 channel pairs.

Vorteilhafterweise sind die Kanalpaare so auf dem Ausgangskranz verteilt, daß der in einer Richtung konvergierende Kanal neben einem in einer anderen Richtung konvergierenden Kanal des anschließenden Kanalspaares liegt.advantageously, the channel pairs are so distributed on the output ring that the in one direction converging channel next to one in another Direction converging channel of the subsequent channel pair is.

Vorteilhafterweise bestehen die Kanäle aus Stutzen, die auf der Außenwand des besagten Ausgangskranzes verteilt sind.advantageously, pass the channels from spigot, on the outside wall of the said parent wreath are distributed.

Vorteilhafterweise bestehen die Kanäle aus in die Dicke des Ausgangskranzes integrierten Kanälen.advantageously, pass the channels from channels integrated into the thickness of the exit ring.

Vorteilhafterweise sind die Kanäle mit einer Druckluftversorgung über eine Zuluftleitung verbunden, wobei die Versorgung bevorzugt auf der Höhe des Hochdruckteils des besagten Reaktors ausgeführt ist. Bei einem vorteilhaften Ausführungsmodus der Erfindung bildet die Zuluftleitung eines Kanals eines Paares die Zuluftleitung des Kanals des anschließenden Paares und weist eine entgegengesetzte Konvergenz auf.advantageously, are the channels with a compressed air supply via an air supply line connected, the supply preferably on the height of the High-pressure part of said reactor is executed. In a favorable Execution mode of Invention forms the supply air duct of a channel of a pair Supply air duct of the channel of the subsequent pair and has a opposite convergence.

Vorteilhafterweise weisen die Kanäle einen Durchmesser von 1/20 bis 1/50 desjenigen der Düse am Ausgang auf.advantageously, show the channels a diameter of 1/20 to 1/50 of that of the nozzle at the exit on.

Vorteilhafterweise konvergieren die Ausgangsstrahlen gegenüber der Achse des besagten Primärstrahls nach einem Winkel von zwischen 8 Grad und 40 Grad.advantageously, the output beams converge with respect to the axis of said primary beam after an angle of between 8 degrees and 40 degrees.

Vorteilhafterweise bestehen die Luftstrahlen aus Luftstrahlen mit kontrolliertem Durchsatz.advantageously, The air jets consist of air jets with controlled throughput.

Vorteilhafterweise können die Kanalpaare symmetrisch auf dem Ausgangskranz der besagten Düse verteilt sein oder nicht.advantageously, can the channel pairs are distributed symmetrically on the output ring of said nozzle his or not.

Bei einem besonderen Ausführungsmodus können die Kanalpaare nur auf einem halben Kranz am unteren Teil verteilt sein, um die erforderlichen Durchsätze zu reduzieren; Bei dieser Konfiguration kann der in den Zonen unter dem Flugzeug wahrgenommene Lärm reduziert werden; Die auf dem Vortriebsstrahl entstandene Asymmetrie kann auch dazu beitragen, durch Schöpfung eines vertikalen Schubs den Auftrieb zu erhöhen, was ermöglicht, die Aufstiegszeit des Flugzeugs zu reduzieren.In a particular embodiment, the channel pairs may be distributed only on half a rim at the bottom to reduce the required flow rates; In this configuration the noise perceived in the zones below the aircraft can be reduced; The asymmetry created on the propulsion jet can also help to increase lift by creating a vertical thrust, allowing for the aircraft's ascent time to be reduced.

Bei einem besonderen Ausführungsmodus sind Mittel vorgesehen, mit denen die von den besagten Kanälen ausgestoßenen Luftstrahlen in Drehung um sich selbst versetzt werden. Es kann sich zum Beispiel um fixe Schaufeln oder ein freies Schraubenrad handeln, die im Innern oder am Ausgang der Kanäle montiert sind, um an der Innenfläche der Kanäle geformte Spiralnuten oder auch um die Kanäle selbst, die eine Schraubenform haben können.at a particular execution mode Means are provided, with which the ejected from said channels air jets be put in rotation about itself. It can be, for example to trade fixed vanes or a free helical wheel inside or at the exit of the channels are mounted to the inner surface of the channels shaped spiral grooves or even around the channels themselves, which have a helical shape can have.

Ebenfalls bei einem besonderen Ausführungsmodus liegt das Massenverhältnis zwischen dem Durchsatz der von den besagten Kanälen ausgestoßenen Luftstrahlen und demjenigen des Treibstrahls bei zwischen circa 0,3% und 2%. Es handelt sich um einen geringen Durchsatz, der ganz und gar mit einem angemessenen Betrieb des Motors verträglich ist.Also in a particular execution mode is the mass ratio between the flow rate of the air jets ejected from said channels and that of the propulsion jet at between about 0.3% and 2%. It is a low throughput that is completely with reasonable operation of the engine is compatible.

Diese Erfindung bezieht sich auch auf ein Flugzeug, das Reaktoren wie die vorher beschriebenen umfaßt.These The invention also relates to an aircraft comprising reactors comprising the previously described.

Die Erfindung wird anhand der nachstehend rein erklärenden Beschreibung eines Ausführungsmodus der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Anfang besser verstanden:The The invention will become apparent from the following description of an embodiment mode of explanation of the invention with reference to the drawings in the beginning better Understood:

Die 1 stellt eine perspektivische Ansicht eines Ausgangs einer Düse dar, die ein erfindungsgemäßes Flugzeugtriebwerk ausrüstet;The 1 Fig. 12 is a perspective view of an exit of a nozzle that equips an aircraft engine according to the invention;

Die 2 stellt den Betrieb der Erfindung dar; The 2 represents the operation of the invention;

Die 3 ist ein Diagramm der radialen Geschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Abstand am Ausgang der Düse.The 3 is a plot of radial velocities versus distance at the exit of the nozzle.

De 1 stellt einen Ausgang einer Düse (1) eines Flugzeugtriebwerks dar, die mit einer Vorrichtung versehen ist, mit der der von den Treibstrahlen des Reaktors erzeugte Lärm reduziert werden kann, und dies insbesondere in den Phasen Start und Anflug des Flugzeugs.de 1 represents an outlet of a nozzle ( 1 ) of an aircraft engine, which is provided with a device with which the noise generated by the propulsion jets of the reactor can be reduced, in particular in the phases of takeoff and approach of the aircraft.

Hierfür besteht der besagte Düsenausgang (1) am Ausgang aus einem Ausgangskranz (2), der Kontrolluftstrahlen umfaßt.For this purpose, the said nozzle outlet ( 1 ) at the exit from an exit ring ( 2 ) comprising control air jets.

Der besagte Ausgangskranz (2) umfaßt bevorzugterweise Strahlen, die im Verhältnis zur Achse des Treibstrahls nach einem Winkel von circa 20 bis 35 Grad konvergieren.The said exit wreath ( 2 ) preferably comprises rays converging at an angle of approximately 20 to 35 degrees with respect to the axis of the propulsion jet.

Die besagte Düse (1) umfaßt ferner Störungsmittel (3 bis 10), die den Treibstrahl am Ausgang der besagten Düse (1) stören sollen.The said nozzle ( 1 ) further comprises interference means (3 to 10), which the jet of propulsion at the exit of said nozzle ( 1 ) should interfere.

Die besagten Störungsmittel (3 bis 10) bestehen aus Paaren von Stutzen (3a, 3b, ..., 10a, 10b), die auf der Außenwand des besagten Kranzes (2) verteilt sind und am freien Ende des besagten Kranzes (2) eine Ausgangsöffnung aufweisen. Es handelt sich hier natürlich um ein Beispiel einer Konfiguration. Es ist natürlich klar, daß die besagten Stutzenpaare auch in die Dicke des besagten Kranzes (2) integriert werden können.The said interference means (3 to 10) consist of pairs of nozzles ( 3a . 3b , ..., 10a . 10b ) on the outer wall of the said wreath ( 2 ) and at the free end of the said wreath ( 2 ) have an exit opening. Of course this is an example of a configuration. It is, of course, clear that the said pairs of sockets are also in the thickness of said ring ( 2 ) can be integrated.

Vorteilhafterweise sind die besagten Stutzen mit dem Hochdruckteil des Reaktors über eine (nicht dargestellte) Zuluftleitung verbunden. So werden die Druckluftstrahlen zu den Stutzen geschickt und am Ausgang des besagten Stutzens (1) ausgestoßen.Advantageously, the said nozzles are connected to the high pressure part of the reactor via a (not shown) supply air line. Thus, the compressed air jets are sent to the nozzle and at the outlet of said nozzle ( 1 ) pushed out.

Vorteilhafterweise ist die Geschwindigkeit der Druckluft deutlich identisch mit der Geschwindigkeit der Treibstrahlen, und das Massenverhältnis zwischen dem Durchsatz der von den besagten Kanälen ausgestoßenen Luftstrahlen und demjenigen des Treibstahls liegt circa bei 0,3% und 2%.advantageously, the speed of the compressed air is clearly identical to the Velocity of the propulsion jets, and the mass ratio between the flow rate of the air jets ejected from said channels and that of the propellant is about 0.3% and 2%.

Die Stutzen (3a, 3b, ..., 10a, 10b) jedes Paares, die vorteilhafterweise gekrümmt sind, sind so auf dem Ausgangskranz (2) angeordnet, daß sie sich gegenüberstehen.The pillars ( 3a . 3b , ..., 10a . 10b ) of each pair, which are advantageously curved, are thus on the output ring ( 2 ) arranged so that they face each other.

Die Stutzen jedes Paares sind eine im Verhältnis zur anderen so angeordnet, daß die Druckluftstrahlen am Ausgang der besagten Stutzen Dreiecke mit flüssiger Zusammenwirkung nach einem Konvergenzwinkel von circa 60 Grad erzeugen.The Pillars of each pair are arranged one in relation to the other so that the Compressed air jets at the outlet of said nozzle Triangles with liquid interaction produce after a convergence angle of about 60 degrees.

Auf der 2 ist zu sehen, daß die Neigung der Stutzen 3 den daraus hervorgegangenen Strahlen 20 eine Komponenten, einer tangentialen Geschwindigkeit, die durch die Wechselwirkung mit dem Treibstrahl eine Drehung der Strahlen 20 um sich selbst auslöst, in umgekehrter Richtung für zwei konvergierende Strahlen. Diese Drehung kann durch Mittel wie zum Beispiel die oben erwähnten begünstigt werden. Ferner führt der vorher genannte Konvergenzwinkel die beiden konvergierenden Strahlen so, daß sie in kurzer Entfernung zusammentreffen, bei circa dem Viertel des Durchmessers der Düse.On the 2 you can see that the inclination of the neck 3 the resulting rays 20 a component, a tangential velocity, which, through the interaction with the propulsion jet, causes a rotation of the rays 20 around itself, in the opposite direction for two converging rays. This rotation may be promoted by means such as those mentioned above. Further, the aforesaid convergence angle guides the two convergent beams to meet at a short distance, at about 1/4 of the diameter of the nozzle.

Wenn die Ausführung den Kranz betrifft, der den äußeren kalten Strahl und den heißen zentralen Strahl trennt, führt die Drehung der Strahlen 20 kalte Außenluft 21 in das Innere des Treibstrahls zwischen den konvergierenden Strahlen, wobei heiße Luft 22 im Gegenteil dazu am Äußeren der Strahlen 20 austritt.If the execution concerns the wreath separating the outer cold jet and the hot central jet, the rotation of the rays will result 20 cold outside air 21 into the interior of the propulsion jet between the converging beams, with hot air 22 on the contrary, on the exterior of the rays 20 exit.

Daraus resultiert eine Homogenisierung der Temperaturen gleich beim Austritt aus der Düse, die zur Reduzierung des von dieser Düse erzeugten Lärms beitragen kann. Es kann auch daran gedacht werden, daß ein Wärmeschirmeffekt entsteht, der auch günstig für die Reduzierung des gestrahlten Lärms ist.from that results in a homogenization of the temperatures equal to the exit from the nozzle, which contribute to reducing the noise generated by this nozzle can. It can also be thought that a heat shield effect is created, too Cheap for the Reduction of radiated noise is.

Auf der 3 kann die radiale Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Entfernung am Ausgang der Düse gesehen werden, die hier durch ihr Verhältnis zum Durchmesser der Düse ausgedrückt wird. Das Vorhandensein einer radialen negativen Geschwindigkeitskomponente (senkrecht zur Achse des Treibstrahls) gleich circa 40% der Geschwindigkeit des Treibstrahls zeigt die Wichtigkeit des Antriebs des kalten Mediums in die Mitte des heißen Treibstrahls. Dieser Antrieb tritt sehr nahe am Ausgang der Düse ein, typischerweise im ersten Viertel des Durchmessers. Diese starke Durchdringung und ihre Lokalisierung in der Nähe des Ausgangs des Strahls hängen mit dem für die Konvergenz der Strahlen gewählten Winkel zusammen.On the 3 For example, the radial velocity can be seen as a function of the distance at the exit of the nozzle, which is expressed here by its ratio to the diameter of the nozzle. The presence of a radial negative velocity component (perpendicular to the axis of the propulsion jet) equal to about 40% of the velocity of the propulsion jet shows the importance of driving the cold medium into the center of the hot propulsion jet. This drive occurs very close to the exit of the nozzle, typically in the first quarter of the diameter. This strong penetration and its location near the output of the beam are related to the angles chosen for the convergence of the rays.

Ferner werden zur weiteren Verstärkung der Störung des Primärstrahls die besagten somit erzielten „flüssigen Dreiecke" auf der Achse des Primärstrahls mit einem Winkel geneigt, der Eindringwinkel genannt wird und zwischen 8 Grad (geringe Eindringung) und 40 Grad (starke Eindringung) liegt.Further become further reinforcement the disorder of the primary beam the said thus achieved "liquid triangles" on the axis of primary beam inclined at an angle called the penetration angle and between 8 degrees (low penetration) and 40 degrees (strong penetration).

Bei einem Ausführungsmodus der Erfindung wird eine solche Neigung durch die Tatsache selbst der Konvergenz der Außenwand des Ausgangskranzes (2) der besagten Düse (1) erzielt, wobei diese vorteilhafterweise im Verhältnis zur Achse des besagten Primärstrahls in einem Winkel konvergiert, der zwischen 8 Grad und 40 Grad liegt.In one embodiment of the invention, such an inclination is due to the fact itself of the convergence of the outer wall of the parent ring (FIG. 2 ) of said nozzle ( 1 ), which advantageously converges relative to the axis of said primary beam at an angle of between 8 degrees and 40 degrees.

Bei einem anderen Ausführungsmodus wird diese Neigung durch die Ausrichtung der in die Dicke des Kranzes integrierten Kanäle erzielt.at another execution mode This tendency is due to the orientation of the in the thickness of the garland integrated channels achieved.

Bei einem anderen Ausführungsmodus kann die Neigung aller oder eines Teils der Strahlenpaare zum äußeren Strahl gerichtet werden.at another execution mode may be the inclination of all or part of the ray pairs to the outer ray be directed.

Diese Neigung kann jedoch erneut angepaßt oder sogar direkt erzielt werden durch mechanische Konstruktion je nach der gewünschten Störung und folglich der notwendigen Eindringkraft.These Slope, however, can be adjusted again or even achieved directly be by mechanical design depending on the desired disorder and consequently the necessary penetration force.

Bezüglich der Anordnung der Stutzen auf dem Ausgangskranz (2), sind die besagten Paare Stutzen so verteilt, daß der in einer Richtung konvergierende Stutzen direkt neben dem Stutzen des anschließenden Paares liegt und eine entgegengesetzte Konvergenz aufweist.Regarding the arrangement of the nozzles on the output ring ( 2 ), the said pair of nozzles are distributed so that the converging in one direction nozzle is located directly adjacent to the neck of the subsequent pair and has an opposite convergence.

Jedoch wird der Abstand zwischen den Rohren eines gleichen Paares sowie der Abstand der anschließenden Rohre von zwei verschiedenen Paaren von der Anzahl Rohre abhängen, die die Düse und deren Durchmesser ausrüsten müssen. In der Tat umfaßt beim dargestellten Beispiel der besagte Stutzen (1) acht Paare (3, ..., 10) Stutzen. Es ist natürlich klar, daß es sich hier um ein Ausführungsbeispiel handelt, das zu Zwecken der Darstellung gegeben wurde, wobei die Anzahl Paare Stutzen, die zur Düse (1) gehören, insbesondere von der Größe des Reaktors abhängt, aber auch von der Lärmbelästigung der Reaktoren.However, the distance between the tubes of a same pair and the spacing of the adjacent tubes from two different pairs will depend on the number of tubes that must equip the nozzle and its diameter. In fact, in the illustrated example, the said neck (in 1 ) eight pairs ( 3 , ..., 10 ) Support. It will, of course, be understood that this is an embodiment given for purposes of illustration, with the number of pairs of nozzles connected to the nozzle (FIG. 1 ), in particular depends on the size of the reactor, but also on the noise pollution of the reactors.

Somit wird zur Reduzierung des Lärms im Zusammenhang mit den Treibstrahlen der Reaktoren im Moment der Startphase oder der Anflugphase des Flugzeugs ein Druckluftgebläse durch die Zuluftleitungen bis zu den Stutzen ausgelöst, die auf dem Ausgangskranz der besagten Düse (1) verteilt sind. Der betroffene Kranz kann entweder derjenige sein, der den heißen Strom vom kalten Strom trennt (innerer Kranz), oder derjenige, der den kalten Strom von der Umgebungsluft trennt (Kranz in der Motorwiege). Durch die Positionierung der Stutzen auf dem Ausgangskreis sowie ihre Verteilung werden die Luftstrahlen je nach Einwirkungen von Konvergenz und Eindringung aus den Stutzen getrieben, was somit den Treibstrahl nach den Dreiecken mit flüssigem Zusammenwirken in Abflußrichtung stört.Thus, in order to reduce the noise associated with the propulsion jets of the reactors, at the moment of the launch phase or the approach phase of the aircraft, a compressed air blower is triggered through the supply air ducts to the spigot located on the output ring of said nozzle ( 1 ) are distributed. The affected wreath can either be the one that separates the hot stream from the cold stream (inner wreath), or the one that separates the cold stream from the ambient air (wreath in the engine cradle). By positioning the nozzles on the output circuit and distributing them, the air jets are driven out of the nozzles depending on the effects of convergence and penetration, thus interfering with the jet of propulsion following the triangles with liquid interaction in the direction of discharge.

Die Luftstrahlen bestehen aus kontrollierten Strahlen. Sie sind mit dem Hochdruckteil des Reaktors verbunden, ihre Versorgung wird effektiv nur in den Phasen wirksam, in denen die Kontrolle notwendig ist (im allgemeinen in den Start- und Landephasen). Außerhalb dieser Phasen werden die Störungsmittel durch einfachen Abbruch des Gebläses vollkommen unbeweglich gemacht. Das so ausgerüstete Flugzeug weist keinerlei Benachteiligung hinsichtlich Streifen oder Verlust an Schubkraft auf.The Air jets consist of controlled jets. You are with connected to the high-pressure part of the reactor, their supply is effective effective only in those phases where control is necessary (Generally in the start and Landing phases). Outside These phases become the interferers by simply stopping the blower completely immobilized. The so equipped aircraft has no Disadvantage of stripes or loss of thrust on.

Vorteilhafterweise können die Luftstrahlen voneinander unabhängig funktionieren und bieten somit eine besonders flexible Störungsvorrichtung des Primärstrahls. Bei einem besonderen Ausführungsmodus der Erfindung kann nur jeder zweite Strahl aktiviert werden, wobei daher eine Drehung der Treibstrahlen erzeugt wird. Bei einem anderen besonderen Ausführungsmodus der Erfindung kann auch eine teilweise Aktivierung der besagten Strahlen ins Auge gefaßt werden: Betätigung der oben, unten, recht oder links der besagten Düse (1) positionierte Strahlen, was somit die Richtungsgebung der Lärmemissionen verändert.Advantageously, the air jets can function independently of each other and thus offer a particularly flexible interference device of the primary beam. In a particular embodiment of the invention, only every other beam can be activated, thus generating a rotation of the driving jets. In another particular embodiment of the invention, partial activation of said jets may also be envisaged: actuation of the top, bottom, right or left of said nozzle ( 1 ) positioned rays, which thus changes the direction of the noise emissions.

Bei einem anderen Ausführungsmodus können die Kontrollstrahlen instationär betätigt werden, um die Durchsätze der besagten Kontrollstrahlen zu reduzieren oder die Leistungen der besagten Kontrolle zu verbessern.at another execution mode can the control rays unsteady actuated be to the throughputs reduce the said control beams or the services to improve said control.

Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung beliebig auf der einen oder der anderen oder zusammen auf den einzelnen Seiten des Motorausgangskreises angebracht werden (innen oder außen), was somit Sparren mit innerer oder äußerer Eindringung ausführt.advantageously, the device can be arbitrary on one or the other or mounted together on each side of the motor output circuit be (inside or outside), what thus rafters with internal or external penetration performs.

Bei Doppelflußtriebwerken kann die Vorrichtung auf den Ausgangslippen des den inneren Strahl (heißer Strahl) umgebenden Kranzes angebracht werden, aber auch auf dem Kranz, der den äußeren Teil bildet, der den kalten Strahl umgibt (Wiege) oder gleichzeitig auf den beiden Kränzen.at Doppelflußtriebwerken can the device on the exit lips of the inner beam (hot jet) surrounding wreath, but also on the wreath, the the outer part which surrounds the cold jet (cradle) or at the same time the two wreaths.

Claims

Aircraft engine that has a nozzle ( 1 ) ejecting a propulsion jet or comprising the mouth of two propulsion jets, said nozzle ( 1 ) one or two output rings ( 2 ) comprising disturbance means of said or said propulsion jet (s) comprising at least one pair (3 to 10) channels ( 3a . 3b , ... 10a . 10b ) are formed, from which air jets are ejected, said channels ( 3a . 3b , ... 10a . 10b ) to the exit of said nozzle ( 1 ), whereby the channels ( 3a . 3b , ... 10a . 10b ) of each pair (3 to 10) are arranged in converging relation to the other in order to form at the exit a triangle with interaction of the air jets, characterized in that the channels ( 3a . 3b ... 10a . 10b ) of each pair (3 to 10) at the outlet of said nozzle (3) 1 ) converge to one another, in a convergence angle of between 40 degrees and 70 degrees and preferably a convergence angle of 60 degrees.

An aircraft engine according to claim 1, characterized in that the channels ( 3a . 3b , ... 10a . 10b ) at the height of the starting ring ( 2 ) are arranged to have an intrusion angle of between 8 degrees and 40 degrees relative to the axis of the propulsion jet, and preferably an intrusion angle of 20 to 35 degrees.

An aircraft engine according to any one of the preceding Claims, characterized in that the interference means 1 to 24 pairs of channels include.

An aircraft engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the channel pairs ( 3a . 3b , ... 10a . 10b ) so on the starting wreath ( 2 ) are distributed such that the converging in one direction channel adjacent to a converging in another direction channel of the subsequent channel pair.

An aircraft engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the ducts ( 3a . 3b , ... 10a . 10b ) consist of nozzles, which on one or the two walls of said output ring ( 2 ) are distributed.

An aircraft engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the ducts ( 3a . 3b , ... 10a . 10b ) in the thickness of the parent ring ( 2 ) consist of integrated channels.

An aircraft engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the ducts ( 3a . 3b , ... 10a . 10b ) are connected to a compressed air supply via a supply air line, wherein the supply is preferably carried out at the height of the high pressure part of said engine.

An aircraft engine according to the preceding claim, characterized characterized in that Supply air line of a channel of a pair the supply air channel of the channel of the subsequent Pair and has opposite convergence.

An aircraft engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the ducts ( 3a . 3b , ... 10a . 10b ) has a diameter of 1/20 to 1/50 that of the nozzle ( 1 ) at the exit.

An aircraft engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the air jets ( 2 ) converge with respect to the axis of the nozzle at an angle of between 8 degrees and 40 degrees.

An aircraft engine according to any one of the preceding Claims, characterized in that the Air jets consist of controlled air jets.

An aircraft engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the channel pairs are symmetrical on the output ring (10). 2 ) of said nozzle ( 1 ) are distributed.

An aircraft engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the pairs of channels are not symmetrical on the output ring ( 2 ) of said nozzle ( 1 ) are distributed.

An aircraft engine according to any one of the preceding Claims, characterized in that it Means UMFAßT, with which the air jets ejected from said channels be put in rotation about itself.

An aircraft engine according to any one of the preceding claims, characterized net, that the mass ratio between the flow rate of the ejected from the said channels air jets and that of the propulsion jet is between about 0.3% and 2%.

Aircraft with engines according to any one of preceding claims.